EMERSON FLOBOSS S600+ 是艾默生过程管理公司(现隶属于艾默生自动化解决方案)推出的一款功能强大的现场流量计算机/流量管理器。它属于过程控制与计量领域的智能现场设备。该设备专为石油、天然气、石化等行业中要求最高的流量测量、计算、控制和数据管理任务而设计,可连接多种流量计(如孔板、涡轮、超声)、压力和温度变送器,并依据AGA、ISO、API等国际标准实时计算工况体积、标况体积、质量流量及能量流量,是贸易交接、成本分配和过程控制的关键大脑。
应用场景:
在横跨数百公里的跨国天然气管道干线上的一个重要分输计量站,来自上游高压管道的天然气在此被精确计量后,分配给多个下游用户。这里的计量数据直接关系到数十亿美元的交易。安装在现场防爆箱内的 EMERSON FLOBOSS S600+,正是这个“金融结算点”的裁判官。它实时采集来自多路高精度超声流量计、压力和温度变送器的原始信号,运用内置的AGA-8详细组分模型(或AGA-8总结报告、AGA-7等标准),结合在线色谱仪提供的实时气体组分数据,每秒进行数百万次计算,将工况下的流量精确地转换为标准状态(如20°C, 101.325kPa)下的体积和能量值(基于热值)。其计算结果不仅实时显示,更通过冗余通信通道上传至控制中心,并生成不可篡改的审计追踪记录,完美解决了贸易计量中对数据精确性、可靠性和法律合规性的极致要求。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | FLOBOSS S600+ |
制造商 | EMERSON (艾默生过程管理) |
产品类别 | 现场流量计算机 / 流量管理器 |
处理能力 | 强大的32位微处理器,可同时处理多个计量回路(如4-8路以上) |
计算标准 | 内置 AGA (3, 7, 8, 9, 10, 11), ISO, API 等主流油气计量标准;支持气体、液体、蒸汽。 |
输入通道 | • 模拟量输入:多通道,用于接收压力、温度、差压变送器的4-20mA信号。 • 脉冲/频率输入:多通道,用于接收涡轮、涡街等流量计的脉冲信号。 • 数字量输入:用于状态监视、批处理控制等。 • 通信接口:支持串行(RS-232/485)直接连接色谱仪等智能设备。 |
输出通道 | • 模拟量输出:多通道4-20mA,用于流量、压力等二次信号输出。 • 继电器输出:用于报警、控制(如批处理结束)。 • 通信接口:强大,见下文。 |
通信协议 | 支持 Modbus RTU/TCP, ROC/FloBoss, EtherNet/IP, OPC 等,轻松集成DCS/SCADA。 |
显示与操作 | 大型背光液晶显示屏,带键盘或触摸屏,支持现场组态与数据浏览。 |
数据存储 | 大容量非易失存储器,用于存储历史流量、事件、审计追踪数据(可达数年)。 |
环境防护 | 坚固的现场安装外壳,高等级防爆认证(如Class I, Div. 2),宽温工作范围。 |
电源 | 宽范围直流或交流供电,适应现场各种电源条件。 |
合规与安全 | 支持 NIST 可追溯校准、审计追踪、用户权限管理,满足贸易计量法规要求。 |
技术原理与创新价值:
创新点一:内置权威流体计算引擎与实时组分跟踪。FLOBOSS S600+ 的核心价值在于其内置的、经过认证的流体计算库。它不仅仅是将差压开方计算流量,而是能执行最复杂的气体状态方程(如AGA-8详细组分模型),实时补偿压力、温度、压缩因子、比重、热值等数十个参数对流量的影响。当连接在线气相色谱仪时,它能接收实时更新的气体摩尔分数,动态调整压缩因子和热值计算,确保即使在气体组分变化的情况下,计量精度依然达到贸易级要求(通常优于±0.5%)。
创新点二:模块化、高密度与强大通信能力。该设备采用模块化I/O设计,用户可以根据计量站的复杂程度(如单路简单计量 vs. 多路贸易站)灵活配置模拟量、脉冲量输入和输出模块的数量。其强大的通信能力使其成为一个现场数据枢纽,既能通过Modbus、EtherNet/IP等开放协议将丰富的计量数据(原始值、计算值、累计值、报警、诊断)无缝上传至SCADA系统,也能通过专用协议(如艾默生ROC协议)与上层企业级流量管理系统(如Flow Manager)集成,实现远程配置、监控和数据分析。
创新点三:卓越的数据完整性与审计追踪功能。作为贸易计量设备,数据的不可篡改性和可追溯性至关重要。S600+ 具备完善的安全功能,包括多级密码保护、操作记录、配置更改日志。所有关键的计量参数更改、累计量复位等操作都会被记录并带有时间戳和操作者ID,形成完整的审计追踪。同时,其大容量历史存储可以记录详细的瞬时数据和事件,为计量纠纷、管道泄漏检测分析和系统性能评估提供无可辩驳的数据依据。
应用案例与行业价值:
在北海的一个海上油气平台,产出的湿天然气经过分离、脱水后,需要通过海底管道外输。平台的外输计量橇是整个油田收益核算的最终关口。这里采用了由多台高精度超声流量计、压力和温度变送器、在线色谱仪以及作为核心的 EMERSON FLOBOSS S600+ 组成的贸易计量系统。
应用流程:S600+ 持续采集各流量计的脉冲信号、压力和温度变送器的模拟信号,并每30秒从在线色谱仪读取一次最新的气体组分数据。它利用AGA-8详细组分模型,实时计算标准条件下的体积流量和基于热值的能量流量。计算结果每分钟打包,通过冗余的海底光缆通信系统发送到岸上控制中心。同时,S600+ 还在本地生成每小时、每天的流量报告,并存储长达一年的高分辨率数据。
行业价值:项目业主的计量工程师表示:“这个 FLOBOSS S600+ 系统是我们与管道公司进行贸易结算的‘黄金标准’。它的计算完全透明且符合国际标准,历次第三方审计都顺利通过。在去年一次海底管道压力波动事件中,我们调用了 S600+ 存储的高频历史数据,成功进行了瞬态模拟和泄漏分析,快速定位了问题,避免了巨大的生产损失和潜在环境风险。其可靠性和数据权威性,为我们每年数十亿立方米的天然气交易提供了坚实保障。”


相关产品组合方案:
一个完整的贸易计量站通常围绕 FLOBOSS S600+ 构建:
高精度流量计:如EMERSON Daniel 高级孔板阀、FMC Technologies 超声流量计、Rotork 涡轮流量计等,提供原始流量信号。
压力与温度变送器:如Rosemount 3051/3051S 系列,提供高精度的压力和温度补偿信号。
在线气相色谱仪:如Rosemount 700XA,为气体计量提供实时组分分析。
流量计算机组态软件:如FloBoss Flow Manager Configurator,用于对S600+ 进行远程或本地组态、监控和报告生成。
企业级流量管理系统:如艾默生Flow Manager,用于多个S600+ 站点的集中管理、数据整合、审计和报表。
冗余通信设备:交换机、调制解调器等,确保计量数据可靠传输。
不间断电源:为整个计量橇提供纯净、稳定的电力,保障数据连续性。
防爆接线箱与机柜:为现场安装提供安全保护。
安装维护与全周期支持:
安装 FLOBOSS S600+ 需由合格人员在安全区域或合适的防爆机柜内进行。正确连接所有现场仪表信号线、电源线和通信线缆。上电后,使用前面板或通过笔记本电脑运行配置软件,进行详细的站场配置:定义计量回路、选择计算标准、设置仪表参数(如K因子、量程)、配置通信和报警。完成后,必须进行全面的回路测试和模拟计算验证。
日常维护包括定期检查设备状态指示灯、通信连接,以及通过软件查看诊断信息。定期(根据法规要求,如每季度或每年)进行系统验证,通常使用手操器或校准仪对输入通道进行校准检查。